Лес и его разновидности

Основные термины

Класс бонитета - единица оценки продуктивности насаждений(древостоев), которая зависит  от качества лесорастительных условий и определяется по величине средней высоты преобладающей породы в определенном возрасте.

Наземная охрана лесов - обеспечивает предупреждение, обнаружение и тушение лесных пожаров наземными силами и средствами.

Наземная охрана с авиапатрулированием - комплексный вид охраны лесов от пожаров, при котором их обнаружение осуществляется авиационными средствами, а предупреждение и тушение -преимущественно наземными силами и средствами.

Авиационная охрана  - основана на использовании авиационных средств и методов предупреждения, обнаружения и тушения лесных пожаров.

Возобновление леса - процесс  образования нового поколения леса под древесным пологом, на вырубках, гарях и других категориях лесных земель. Различают возобновление естественное или искусственное. Для ускорения процесса образования нового поколения в благоприятных лесорастительных условиях проводят содействие естественному возобновлению. Рубки ухода за лесом - система выборочных рубок, при которых происходит периодическое удаление из насаждений деревьев, отставших в росте или мешающих росту деревьев главных(лесообразующих) пород. Санитарные рубки - лесоводственное мероприятие, проводимое в насаждениях неудовлетворительного санитарного состояния путем вырубки отдельных больных, поврежденных, усыхающих, усохших деревьев или всего усыхающего (погибшего) древостоя. Лесообразующая порода - древесная порода, которая в пределах своего ареала образует основной ярус насаждений, отличающихся биологической и морфологической устойчивостью и специфическим комплексом сопутствующих растений и животных. Лес - совокупность древесных, кустарниковых, травянистых и других растений, а также животных и микроорганизмов, биологически взаимосвязанных в своем развитии и влияющих друг на друга и на внешнюю среду. Понятие "лес" используется также для обозначения элемента географического ландшафта, сырьевого ресурса или объекта ведения лесного хозяйства.

Разработка  теоретических основ и практических приёмов  повышения продуктивности лесов, является основным направлением исследовательских лабораторий  возобновления и развития лесов. Оценка продуктивности лесов – одна из важнейших задач лесной науки и лесного хозяйства. Повышение продуктивности не мыслимо без точного знания закономерностей продукционного процесса, зависимости прироста продукции от параметров окружающей среды. На продуктивность влияют условия внешней среды (свет, влажность почвы и воздуха, температура), а для оценки скорости и характера воздействия разного рода агротехнических и лесохозяйственных мероприятий важна возможность определения в естественных условиях прироста продукции за малые промежутки времени. При определении продуктивности лесных насаждений применяют много методов, прямых и косвенных.

Среди них наиболее широко распространены два, базирующихся на определении  баланса органического вещества: лесоводственный ( положен принцип оценки прироста органической массы насаждений, т.е. приходной статьи баланса, и массы годичного опада и отпада, т.е. расходных статей) и  экофизиологический ( основан на определении баланса органического вещества по результатам учёта газообмена растений).

Лесоводственный метод

Методика сводится к следующему: на пробных площадях проводится  сплошной перечет деревьев по одноименным ступеням толщины.  Измерение диаметров стволов проводится в двух направлениях –  север-юг, запад-восток.  Важнейшие характеристики продуктивности древостоев  определялись методом модельных деревьев. Модельные деревья  отбирались пропорционально их представленности в ступенях  толщины и высот с учетом характера развития крон. На каждой  пробной площади было срублено по 20-30 модельных деревьев.  Модельные деревья детально разделывались на основные фракции  (хвоя различных лет, живые и мёртвые сучья, древесина и т.д.)  и был определён сырой и абсолютно сухой вес различных фракций,  после чего данные были подвергнуты статистическому анализу.  Для получения дендрометрических показателей хвои и определения  листового индекса у четырёх модельных деревьев с 3-, 6-, 9-й  (или 8-й) мутовок брались навески хвои (10г) различного  возраста. В каждой навеске подсчитывали число хвоинок. Затем  образцы высушивались при температуре 80-85С до абсолютно  сухого веса. Полученные данные использовались для определения  влажности хвои различного возраста в зависимости от её  размещения по вертикальному профилю древостоев и густоты  стояния деревьев. С этих же мутовок брали по 20 хвоинок  каждого возраста для определения площади хвои и листового  индекса по методике А.Н. Челядиновой (1941). Для определения  влажности и абсолютно сухого веса древесины и коры брались  выпилы из стволов модельных деревьев на высоте ј, Ѕ, ѕ и 1,3 м  от земли. Определялись также влажность однолетних побегов и  ветвей разной толщины живых и мертвых, а также влажность хвои  по возрастам.  Таким образом, для каждого отдельного дерева был послойно в  кроне определён сырой и абсолютно сухой вес хвои (общий и по  её возрастам), древесины ствола и ветвей живых и отмерших по  мутовкам и по возрастам. Затем для модельных деревьев каждой  площади были вычислены коэффициенты уравнения связи массы  стволов, а также массы кроны и её частей с диаметром ствола на  высоте 1,3 метра. Коэффициенты уравнений вычислялись методом  наименьших квадратов для двух вариантов: 1-й – в  предположении, что названные выше связи выражаются  показательной функцией;  2-й – в предположении, что связи  выражаются уравнением параболы 2-го порядка. Последующее  сравнение этих вариантов показало, что экспериментальным  данным во всех случаях соответствует параболическая связь, так  j`j она обеспечивает меньшую сумму квадратов отклонений  экспериментальных точек, полученных в результате обработки  модельных деревьев от кривой, построенной по выведенному  уравнению. Является наиболее распространённым – это основной метод при определении продуктивности по международной биологической программе (МБП). Недостатки метода следующие:

1. Непригодность  для изучения продукционного  процесса за короткие отрезки времени и в сезонной динамике;

2. Невозможность  выявления ведущего фактора, влияющего  на продуктивность;

3. Неизбежность  получения оценок годичного прироста  разных фракций с неодинаковой  точностью;

4. Трудоёмкость.

Экофизический метод определения годичной продукции тоже трудоёмок (требует не только анализа древостоев по дендрометрическим признакам, но и характеристику экологических условий в толще растительного покрова; технически он более сложен, применяется дорогостоящее оборудование, требует энергообеспечивания и высокой квалификации обслуживающего персонала). По сравнению с лесоводственным методом он менее точен, особенно при оценках за длительные промежутки времени, но только этим методом можно определить функциональную продукцию растительных сообщества, изучить механизмы и сезонную динамику продукционного процесса, можно непосредственно определить величины поглощения из атмосферы углекислоты или выделения в атмосферу кислорода, что крайне важно для характеристики биосферных функций лесной растительности в связи с проблемой охраны окружающей среды в условиях интенсивного антропогенного воздействия на природу. Основной недостаток экофизиологического метода – это сложность перехода от газообмена для отдельного листа или побега, являющихся непосредственно объектами газообмена, к целому насаждению. Предложенные в настоящее время математические модели продукционного процесса фитоценозов основаны на зависимости фотосинтеза от света. Поэтому изучение радиационного режима в слое растительного покрова является одной из важнейших задач при расчёте продуктивности на основе газообмена в лесах. Полнота и эффективность использования солнечной радиации зависят от фитометрической структуры исследуемого растительного покрова. Поэтому при расчете фотосинтетической продуктивности необходимо определение для каждого конкретного фитоценоза, как радиационного режима, так и фитометрической структуры.

В различных природно-экономических  районах России ежегодно на  огромных площадях, исчисляемых млн. га, проводятся лесовосстановительные работы. Среди вновь создаваемых лесов значительный удельный вес (50%) составляет культура сосны. Биологическая продуктивность сосны зависит от первоначальной густоты культур, возрастной динамики развития и влияния факторов среды.

Виды  биологической продуктивности лесов

  Потенциальная  продуктивность является одной  из главных показателей эталонных насаждений, характеризуется такими показателями как видовой состав. Хозяйственная ценность, объединяемая в итоге в понятие «хозяйственной продуктивности».Под понятием «потенциальной продуктивности» понимается максимально возможная продуктивность для данных климатических и почвенных условий, будь то первичная биологическая продуктивность (т/га) или продуктивность запаса стволовой древесины (м3/га). Обычно последняя наиболее существенная составляющая первичной продуктивности является предметомизучения лесоводов.  Методы изучения потенциальной продуктивности по В.С. Чуенкову  можно подразделить на три основные группы: лесоводственно-таксационные, лесотипологические и климатологические. Наиболее  распространены  лесоводственно-таксационные, с помощью которых изучают закономерности строения и роста насаждений, являющееся  основой последующего моделирования этих параметров. Итоги многолетних исследований продуктивности лесов обобщены на  Всесоюзной конференции по формированию максимально  продуктивных эталонных насаждений, которая проводилась в  Каунасе в 1979 году. Большинство работ, представленных на  конференции выполнено именно лесоводственно-таксационными  методами. Эти методы применимы для конкретых условий  произрастания, в то время как климатологические методы оценки  применимы для крупных территорий. Климатологические методы  определения продуктивности основаны на зависимости  потенциальной продуктивности от климатологических факторов.  Обычно несколько гидротермических показателей климата путём  арифметических операций комбинируют в один комплексный  показатель, называемый климатическим индексом прироста,  который указывают с годичным приростом древостоя.

Например,  климатический  индекс ‘ I ’ Дж. Векка включает в  себя осадки ‘  N ’, среднюю температуру  воздуха ‘ T ’ и число дней с осадками  менее 0,1 мм ‘ n ‘ в  течении мая-июля, число дней в  году с  положительными температурами  ‘ Z ‘ и имеет следующий вид:     

i = ( N/T+10 * n/92) * (Z-60/100).   

С. Патерсон вводит в 1956 году более удобные в использовании  qpedmhe годовые показатели климата, которые  можно  найти в  климатических  справочниках.   

I = Tv/Ta * N/1 * G/12 * E/100,   

где Tv – средняя  температура самого тёплового месяца;       

Ta – амплитуда  температур самого тёплого и  самого  холодного                 месяцев;         N –  годовое количество осадков;         G – продолжительность периода  с температурами более  +7С;         Е – фактор Миланковича равный Rp/Rs, где:                Rp – суммарная радиация на полюсе;                Rs  - суммарная радиация в данном месте.  Индекс Патерсона часто используется в исследовании  потенциальной продуктивности лесов.       Годичная продуктивность лесных насаждений определяется       путём взятия модельных деревьев, у которых оценивается       масса разных фракций (древесина, кора, ветви, листва,       генеративные органы, корни).